Cálculo de la irradiancia a partir de un espectro en Excel

La irradiancia es la integral de la irradiancia espectral a lo largo de un rango de longitudes de onda; en Excel, por tanto, es la suma de las lecturas multiplicada por el ancho de paso espectral. Con un ancho de paso de 0,5 nm, la fórmula es =SUMA(B2:B100) * 0,5. La unidad cambia de W/(m²·nm) a W/m². Los límites de rango del CIE son UV-A 315–400 nm, UV-B 280–315 nm y UV-C 100–280 nm.

Para calcular la irradiancia en Excel es necesario integrar el área bajo la curva de irradiancia espectral en un rango de longitudes de onda específico. A continuación encontrará una guía sobre cómo hacerlo para UV-A, UV-B y UV-C:

• Preparación de los datos de los espectros
  • La columna A contiene la longitud de onda (en nm).
  • La columna B contiene la irradiancia espectral (en W/m²/nm).
  • La fila 1 contiene los encabezados de columna Longitud de onda en nm e Irradiancia espectral E [W / ( m² nm)]
• Cálculo de la irradiancia total
  • Integre la irradiancia espectral en el rango de longitudes de onda correspondiente.

Tenga en cuenta que la irradiancia en los ejemplos es orientativa. La irradiancia depende, por ejemplo, de la distancia a la lámpara y de su potencia.

Instrucciones paso a paso para calcular la irradiancia en Excel a partir de un espectro

• Descargue el archivo y ábralo en Excel.
• Determine los rangos de longitud de onda deseados según el Vocabulario Internacional de Iluminación de la CIE, que son generalmente
  • UV-A: 315 nm – 400 nm
  • UV-B: 280 nm – 315 nm
  • UV-C: 100 nm – 280 nm
• Integre la irradiancia espectral
• En Excel u otro software de hojas de cálculo, utilice la suma para ello. Fórmula: = Suma (B2:B100)
• Ahora debe tener en cuenta el ancho de paso espectral. En nuestros ejemplos, suele ser de 0,5 nm por celda/fila.
• Por lo tanto, multiplique la suma en este caso por 0,5: Fórmula: = Suma(B2:B100) * 0,5.
• El resultado es la irradiancia integrada a partir de la curva de irradiancia espectral.
• La unidad cambia como resultado de la integración. W/m²/nm se convierte en W/m². Esto es correcto, ya que se multiplicó por el intervalo de longitud de onda Δλ en nm.

Nota:

En nuestros datos espectrales, disponibles para muchas lámparas y LED, el ancho de paso espectral suele ser constante. Esto puede obtenerse, por ejemplo, midiendo con un espectrómetro de barrido o un monocromador doble. Los espectrómetros de matriz, en cambio, tienen un ancho de paso espectral que cambia a lo largo del rango de longitudes de onda.

Para tener esto en cuenta, cree una columna auxiliar para el ancho de paso espectral.
Esto se denomina delta de longitud de onda.

Instrucciones para calcular la irradiancia en Excel para un espectrómetro de matriz

• Cree una nueva columna C para el delta de longitud de onda:
• En la fila 3, celda C3, fórmula: = A3-A2
• Arrastre la fórmula hasta la última fila.
• Ahora ajuste la celda C2 que falta: Fórmula: = C3
• Aquí suponemos el mismo ancho de paso espectral y evitamos, por un lado, una celda vacía, pero también, por otro, un valor numérico elevado si, alternativamente, obtuviéramos una diferencia hacia 0 al final de la columna.
• Ahora multiplique la irradiancia espectral de la columna B por el delta de longitud de onda de la columna C en cada fila y escriba el producto en la columna D. Fórmula en D2: = B2 * C2
• Solo ahora calcule la suma de la columna D en el rango de longitudes de onda deseado. Fórmula: =SUMA(D2:D100)
• El resultado es de nuevo la irradiancia que se ha integrado a partir de la curva de irradiancia espectral con anchos de paso espectral desiguales.

Si tiene alguna dificultad con la implementación o necesita más detalles, no dude en ponerse en contacto con nosotros.